Question

我們都有這樣的體驗：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這就是我們常說的“電池沒電了”.有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用，某同學為了檢驗此人的做法是否合理，設(shè)計了下面的實驗：

(1)該同學設(shè)計了如圖甲所示的電路來分別測量新舊干電池的電動勢和內(nèi)阻，并將測量結(jié)果描繪成如圖乙所示的U-I圖象，由圖象可知：新電池電動勢E₁=___________V，內(nèi)阻r₁=___________Ω,舊電池電動勢E₂=___________V，內(nèi)阻r₂=___________Ω.

(2)計算新舊電池各一節(jié)串聯(lián)作電源使用時的效率(手電筒的小燈泡上標有“3 V  2 W”)

(3)計算上小題中舊電池提供的電功率和它本身消耗的電功率分別是多少？

Answer 1

(1)E₁=1.5 V，r₁=0.3 Ω,E₂=1.2 V,r₂=4 Ω

(2)51%  (3)0.37 W  0.38 W

解析：(1)E₁=1.5 V，r₁=0.3 Ω,E₂=1.2 V,r₂=4 Ω.

(2)由題意得，小燈泡電阻為：，如果將新舊電池搭配使用(串聯(lián))，由閉合電路歐姆定律得：,電路總功率：

    P=I(E₁+E₂)=0.83 W,電燈泡消耗功率：P_L=I²R_L=0.42 W.

    電源的效率：η=×100%=51%.

(3)對于舊電池，其提供的電功率：P₂=IE₂=0.37 W

其內(nèi)阻消耗的電功率：=I²r₂=0.38 W.